开封市地区1:500数字地形图测绘技术设计.doc
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1、开封市地区1:500数字地形图测绘技术设计目 录中文摘要I英文摘要II1 任务概述11.1 任务来源11.2 测区概况12 作业依据12.1 技术标准和规范12.2 坐标系统22.3 图幅分幅和编号22.4 仪器和人员配备23 平面控制测量33.1 D级GPS网作为首级控制测量33.2 D级GPS网布原则、选点与埋石33.3 D级GPS网测量53.4 GPS-RTK图根控制测量84 高程控制测量94.1 仪器检查验收104.2 四等水准测量104.3 水准网平差105 碎部点野外数据采集115.1 碎部点采集的方法125.2 碎部点采集的原则125.3 碎部点采集的特殊情况136 内业数字化成
2、图136.1 数据传输及展点136.2 地物绘制要求146.3 地形图的修侧与编绘166.3.1 地形图的修侧166.3.2 地形图的编绘177 检查验收188 成果上交18结 束 语20致 谢21参考文献22(附 录)23I开封市地区1:500数字地形图测绘技术设计摘 要 随着电子全站仪、RTK技术的发展逐步成熟,以及电子计算机的普及,地形图的成图方法正在逐步地由传统的白纸法成图向数字测图方向发展。特别是在我国的东部沿海发达地区,数字测图几乎已占据了大部分的地形图测绘市场。随着测绘科学技术的发展,全数字地形测图在现代机助制图技术支持下已经发展成为了高新的制图技术。而全站仪作为当前应用最为广泛
3、的测绘仪器,是电子技术与光学技术结合发展的光电测量仪器,集测距仪、电子经纬仪的优点于一体。因此全站仪也是目前实用的大比例尺数字化测图工具本设计主题为:数字测图的实施,结合实际主要从首级控制、图根控制网的布设、实测和利用全站仪对碎部点进行的采集方法以及碎步点数据的处理三方面做了探讨;也非常详细的阐述了全站仪在数字测图中运用,以及大比例尺测图的方案;最终使用全站仪测出符合开封市规划局要求的大比例尺数字地形图。该项目的实施步骤为:资料收集和实地踏勘;编写项目技术设计书;首级控制测量为测区提供基础控制网;图根控制测量;外业数据采集和编辑;内业数据分析和资料整理;成果检查、验收;编写技术总结;提交成果、
4、资料。关键字 数字测图 控制测量 图形编辑THE 1:500 DIGITAL TOPOGRAPHIC MAPPING TECHNOLOGY DESIGN OF KAIFENGABSTRACTWith the development of RTK technology of electronic total station and the popularity of the computer, the mapping method of topographic map is gradually from the plane table mapping to digital mapping. Es
5、pecially in Chinas eastern coastal developed areas, the digital mapping almost accounted for most of the topographic mapping market. With the development of surveying and mapping science and technology, the all-digital topographic mapping in the modern computer - aided mapping technology support has
6、 developed into a high-tech mapping techniques. Total Station as the most widely used surveying and mapping equipment, which is electronic technology and optical technology combined with the development of optical measuring instruments, range finder, electronic theodolite advantages.Total Station is
7、 the practical large-scale digital mapping tool.The design theme: the implementation of digital mapping, combined with the actual mainly from the primary control, the layout of the root control network, the measured and the use of total station detail point collection methods and data processing Sca
8、ttered point do explore; the very detailed exposition of the total station in the use of digital mapping, as well as large-scale mapping program; using total station to measure the large-scale digital topographic maps, which complies with the requirements of Kaifeng City Planning Bureau.The implemen
9、tation of the project steps:data collection and field reconnaissance;preparation of project design document; Primary Control measurements provide a basis for the survey area control network; (4) root control measurements;field data collection and editing; within the industry data analysis and data c
10、ompilation;results examination, inspection;preparation of the technical summary;submitted the results, information.KEY WORDS digital mapping, control surveying, graphics edition开封市地区1:500数字地形图测绘技术设计1 任务概述1.1 任务来源为满足开封市地区新农村建设规划和发展的需要,对开封市地区进行1:500数字地形图测量。本次作业内容是完成开封市地区1:500数字地形图技术设计。1.2 测区概况开封市汴西新区位
11、于金明区腹地,东至护城大堤,西至中牟边界,南至310国道,北至连霍高速公路。规划总面积121平方公里,其中城市建设用地面积78平方公里,可容纳人口80万,是集居住、工业、办公、商贸、休闲于一体的生态型新城区。新区的建设将成为全市招商引资的平台,改革开放的前沿,经济增长的亮点,也是郑汴一体化的重要载体全区现状为46个行政村和102个自然村,整合后为17个新型社区、5个新型农村社区和3个集镇区;将现状24405亩(1627.0公顷)的村庄建设用地,整合为14690.8亩(979.4公顷)的村庄安置用地,改造后共节约用地9714.2亩(647.6公顷)。2 作业依据2.1 技术标准和规范1:500、
12、1:1000、1:2000地形图图式 GB/T20257.1-2007;全球定位系统(GPS)测量规范GB/T183142001;数字测绘成果质量要求 GB/T 179412008;数字测绘成果质量检查验收 GB/T183162008;城市测量规范 CJJ 8-99;国家三、四等水准测量规范 GB 12898-91;全球定位系统城市测量技术规程 CJJ73-97;比例尺地形图机助制图规划 GB14912-94;测绘产品检查验收规定 CH1002-95;测绘产品质量评定标准 CH1003-95;2.2 坐标系统平面坐标系采用地方坐标系-开封市城建坐标系。高程系统采用1985国家高程基准。2.3
13、图幅分幅和编号成图比例尺为1:500,等高距1米。采用50cm50cm正方形分幅;图幅编号以图幅西南角坐标X-Y编排,X、Y以千米为单位,各取小数点后两位;X在前Y在后,中间加短线。2.4 仪器和人员配备本项目拟投入技术人员表2-1技术人员情况表序号人 员人 数作 用1高级工程师1生产技术管理和质量检查控制、技术指导,处理重大技术质量问题。2工程师3负责过程检查或担任作业组长,参与生产作业。3技术员10参与生产作业。本项目拟投入仪器设备及辅助作业工具表2-2 仪器情况表序号设备、软件名称设备型号数 量用 途1GPSS826台起算数据、D级GPS网观测2水准仪DS32台套高程测量3全站仪DTM3
14、523台GPS边长检查和地形测图4南方cass7.1软件6套地形图编辑5笔记本电脑3台外业数据处理3 平面控制测量3.1 D级GPS网作为首级控制测量首级控制网采用D级GPS网进行布设,首级GPS控制网测量包括准备工作、测量方案设计、选点埋石、观测与数据处理及平差计算五个部分。3.2 D级GPS网布原则、选点与埋石GPS布网原则符合等级GPS控制网的要求规范,按照从“整体到局部、分级布设、高级控制低级”的布网原则,进行勘探、调查,选取合适的点位。GPS网应根据测区实际需要和交通状况,作业时的卫星状况,预期达到的精度,成果的可靠性以及工作效率,按照优化设计原则进行。GPS网一般应通过独立观测边构
15、成闭合图形,例如一个或若干个独立观测环,或者附合路线形式,以增加检核条件,提高网的可靠性。GPS网的点与点之间不要求通视,当应考虑常规测量方法加密时的应用,每点应有一个以上的通视方向点应设在视野开阔和容易到达的地方联测方向。在可能的条件下,新布设的GPS网应与附近已有的GPS网点进行联测;新布设的GPS网点应尽量与地面原有控制网点相连接,连接处的重合点数应不少于三个,且分布均匀,以便可靠地确定GPS网与原有网之间的转换参数。GPS网点,应利用已有水准点联测高程。C级网每隔3-6点联测一个高程点,D和E级网视具体情况确定联测点数。A和B级网的高程联测分别采用三、四等水准测量的方法;C-E级网可采
16、用等外水准或与其精度相当的方法进行。1GPS选点原则根据全球定位系统(GPS)测量规范,所选控制点间所构成的角度、边长、图形要完全符合要求。充分考虑近期和长期的规划需要,保证所埋设中心标石能长期保存,点的位置要尽量选在村庄、铁路、公路范围内。为了便于低等点加密,点位要选在易于扩展的制高地,有良好的通视条件。点位周围应视野开阔,在接收机的视场内无高度角超过l5o高大障碍物,便于安置GPS接收机,并能保证操作人员的安全。测站应位于地质条件好、点位稳定、易于保护的地方,并尽可能顾及交通等条件,利于其他测量手段扩展和联测。远离大功率的无线电信号发射源(如电台、电视台),防止接收机天线的损害。原理变压器
17、,以防止信号的丢失。保证观测工作能够方便进行,控制点应选在地表坚固的高地上,距离铁路、公路、高压线、水域和其他建筑有一定的距离。应尽可能使所选测站附近的小环境(指地形、地貌、植被等)与周围的大环境保持一致,以避免或减少气象元素的代表性误差。埋设标石点位优先考虑观测条件和交通便利性。控制点编号,由北向南,依次排列,点名前冠以“D”,不足四位用0补齐。标石规格:顶面2020cm,底面4040cm,高40cm。点位标志采用12mm120mm的钢钉,钢钉顶部有15mm的圆弧顶盖,中心铸以小铜块标志作为标志中心。(标石样式见附录一)当点位选在硬化路面上时,应该打入统一的钢钉作为标志,地面石刻20*20c
18、m的方框,填入红色油漆,方向朝北,书写点号。现场绘制点之记(点之记见附录二)。3.3 D级GPS网测量GPS定位技术被广泛应用于建立各种级别、不同用途的GPS控制网。GPS在野外作业中用于控制网点的测量,有利于提高控制网的测量精度、选点的灵活性,以及具有费用低、全天候作业、观测时间短、观测和数据处理全自动化等特点。GPS网的图形设计主要取决于用户的要求、经费、时间、人力以及所投入的接收机的类型、数量和后勤保障条件等。根据不同的用途,GPS网的图形布设通常有4种基本方式,分别为:点连式、边连式、网连式以及混连式,也有布设成星形连接、三角锁连接的。根据我国2001年颁布的全球定位系统(GPS)测量
19、规范(GB/T18314-2001),GPS基线向量网被分成了AA、A、B、C、D、E六个级别。下表是有关GPS网精度等级的有关内容。2表3-1 GPS网精度等级级别固定误差a/mm比例误差系数b相邻点之间的平均距离/kmAA30.011000A50.1300B8170C1051015D1010510E10200.25GPS网的精度指标,通常是以网中相邻点之间的距离误差来表示的,其具体形式为: (3-1) 式中,为网中相邻点间的距离中误差(mm);a为固定误差(mm);b为比例误差系数;D为相邻点间的距离(mm)。表3-1 卫星参数等级卫星高度角有效观测卫星总数每点观测平均设站次数时段长度(m
20、in)数据采集间隔几何图形强度因子静态D1551.66015S6GPS卫星参数观测采用4台以上经鉴定合格的GPS接收机同步观测,观测过程中,严格按规范要求操作。其相关参数如下:每站于观测前、后两次量取天线高,读至毫米,仪器对中误差小于3毫米,天线基座上的气泡居中,观测信息严格记入GPS观测记录手薄。GPS外业观测要求GPS外业观测时应按以下要求进行作业:各作业组必须严格遵守调度命令,按规定的时间进行作业。经检查接收机电源电缆和天线等连接无误后方可开机。只有在有关指示灯和仪表显示正常后方可进行接收机的自我检测,输入测站、观测单元和时段等控制信息。在观测前和作业工程中,作业员应随时填写测量手薄的记
21、录项目。除特殊情况外,一般用得进行偏心测量。迫不得已进行时,应精确测定归心元素。观测过程中,观测人员不得在GPS接收天线附近10 m内使用对讲设备,并不得在50m内使用电台,以免对信号产生的电磁干扰。天气冷时,可对接收机适当进行保温和加热。天热时,应避免阳光直射接收机,以确保接收机能正常工作。在一个时段的观测过程中,不允许进行下列操作:关机后重新启动接收机。进行仪器自检。改变截止高度角或采样间隔。改变天线位置。按键关闭文件或删除文件。观测期间防止接收设备震动,更不得移动天线,要防止人员和其他物体碰到天线或阻挡信号。经认真检查,所有预定的作业项目均已全面完成且符合要求,记录和资料完整无误,方可迁
22、站。GPS外业记录要求观测前和观测过程中应按要求及时填写各项内容,书写要认真细致,字迹清晰、工整、美观。各项观测记录一律使用铅笔,不得开刀和涂改,如有读、记错误,可整齐划掉,将正确数据写在上面并注明原因。其中天线高、气象读数等原始记录不得连环涂改。手簿整饰,存储介质注记和各种计算一律使用篮黑墨水书写。外业观测中接收机内存储介质上的数据文件应该即使的进行备份处理,以免有丢失情况。在备份的同时外部存储器表面应该有所备注,即注明:网区名、点名、点号、观测单元号、时段号、文件名、采集日期、测量手簿编号等。备份的文件应该得到妥善保存,避免放置于潮湿、有静电的地方。当接收机中的数据移动到外部存储时,应避免
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